PSpice電路仿真報告.docx

PSpice電路仿真報告11351003 陳紀凱一、 實驗目的1. 學會Pspice電路仿真軟件的基本使用2. 掌握直流電路分析、瞬態(tài)電路分析等仿真分析方法二、 實驗準備1. 閱讀PSpice軟件的使用說明2. 掌握節(jié)點法和網(wǎng)孔法來分析直流電路中各元件的電流和電壓3. 掌握用函數(shù)式表示一階、二隊電路中某些元件的電流和電壓三、 實驗原理用PSpice仿真電路中各元件屬性并與計算理論值比較，得出結(jié)論。四、 實驗內(nèi)容A. P113 3.381. 該測試電路如圖a-1所示。輸入該電路圖，設置好元件屬性和合適的分析方法，按Analysis/Simulate仿真該電路。 圖a -1 圖a-22. 仿真結(jié)果如圖a-2所示。3. 比較圖a-2中仿真出來的數(shù)據(jù)與理論計算出來的數(shù)據(jù)。計算值為：，仿真值為：，經(jīng)比較，發(fā)現(xiàn)計算值與仿真值只是精確度不一樣，精確值相等。B. P116 3.571. 該測試電路圖如圖b-1如示。設置好元件屬性及仿真方法。 圖 b- 1 圖 b- 22. 仿真出來的電路中各支路電流值如圖b-2所示。3. 比較仿真值與理論計算值。計算值：用網(wǎng)孔分析法得到線性方程組如下：用matlab解上述方程得即 從圖b-2可以讀出仿真值：把計算值當作真實值，把仿真值當作測量值，計算相對誤差如下表 由上表可以看出計算值與仿真值之間的相對誤差很小，而從直觀上來看，兩者只是精確度問題。4. 圖b-2也可以驗證一下基爾霍夫電流定律。如1.584=1.094+489.70m。C. P274 Example 7.181. 該測試電路如圖c-1所示，設置好元件屬性。圖 c- 12. 選好仿真方式，analysis/setup，選transient analysis，設置好步長和終止時間，如圖c-2所示。圖 c- 23. 確定后在probe中將縱坐標設為V(C1)，得到圖c-3圖 c- 34. 由計算得到電容電壓的函數(shù)表達式為。在matlab中輸入下面指令 得到圖c-4，即的表達式圖 c- 4 比較圖c-3和圖c-4，兩者圖象大致相同，可認為仿真值等于理論值。 D. P276 Problem 7.181. 該測試電路如圖d-1所示。設置好元件屬性。2. 選好仿真方式，analysis/setup，選transient analysis，設置好步長和終止時間，如圖d-2所示。3. 確定后在probe中將縱坐標設為I(L1)，得到圖d-34. 由理論計算得到電容的電流函數(shù)表達式為，在matlab中輸入如下指令，得到如圖d-4所示的函數(shù)圖象。圖 d- 1圖 d- 2圖 d- 3圖 d- 4比較圖d-3和圖d-4，兩者的圖像是基本一致的，所以認為仿真值與理論值相等。E. P310 Example 8.51. 該測試電路如圖e-1所示。圖 e- 12. 選好仿真方式和縱坐標變量后分別得到R=1.932，R=5，R=6.25的圖象如圖e-2，e-3，e-4圖 e- 2圖 e- 3圖 e- 43. 由計算得。當R=1.932時，=26，為過阻尼狀態(tài)，算得當R=5時，=10=，為臨界阻尼狀態(tài)，算得當R=6.25時，=8，為欠阻尼狀態(tài)，算得在matlab中輸入以下指令，做出，圖象如圖e-5。圖 e- 5比較圖e-2，e-3，e-4與e-5，圖e-2，e-3，e-4分別與e-5中對應的曲線相近，故可認為仿真值與理論值相等。F. P315 Example 8.71. 測試電路如圖f-1所示。圖 f- 12. 分別仿真出當R=5，R=4，R=1時和的圖象。圖 f- 2 v（t）圖 f- 3 i(t)3. 當R=5時，計算得，當R=4時，計算得，當R=1時，計算得，在matlab中輸入以下指令得到電容電壓函數(shù)圖像如圖f-8。圖 f- 4在matlab輸入以下指令 得到電感電流如圖f-9 經(jīng)仔細對比，仿真出來的圖象跟matlab中做出的理論圖線基本一致，故可認為仿真值與理論值相等。圖 f- 5五、 實驗細節(jié)與注意事項1. 熟悉PSpice軟件是此次實驗成功的重要前提，由于初次使用，對該軟件使用不熟悉，走了很多彎路，浪費了很多時間。后來經(jīng)過自己的努力學習，如去圖書館借書，上網(wǎng)查資料，查看課本附錄與各章節(jié)中關于PSpice仿真的部分，最終順利掌握了有關本次實驗的仿真方法及軟件相關功能的使用。2. 受控源實際上并不是課本電路圖那樣，源與控制電流或電壓是分離的，而是有連接關系的，如圖a-1所示，經(jīng)過某支路的電流經(jīng)過一個類似“放大器”的元件使得另一端的電流是原支路電流的N倍。由于不知上述情況，自己在連接時浪費了很多時間。3. 軟件快捷鍵的使用有助于提高實驗的效率。如Ctrl+W是連接線路，Ctrl+G是新增元件，F(xiàn)11是仿真，Ctrl+T是插入文本4. 熟記各元件的代號有助于提高實驗的效率。如R電阻，L電感，C電容，VDC直流電壓源，IDC直流電流源，AGND零勢能點（每個電路中都要有零勢能點，否則仿真后出現(xiàn)錯誤，無法仿真）5. 做一二階電路仿真時，要注意電容電感初始值的設置。6. 在做瞬態(tài)電路分析的時候，有時會出現(xiàn)仿真結(jié)果是折線的情況，看不到電壓或電流動態(tài)的情況，只有發(fā)生突變圖象是折線的情況，仔細檢查電路多遍仍未發(fā)現(xiàn)出錯地方。因此重新畫了幾次電路圖，有時還會出現(xiàn)折線情況，有時就出現(xiàn)理想的仿真結(jié)果。暫時還不知道這種情況如何較好的解決。7. 小組討論能夠很好地幫助自己完成仿真實驗，當自己在做實驗過程中遇到困難遲遲解決不了時，我就與同學討論，最終順利解決了問題。8. 實驗中多次遇到仿真結(jié)果與課本提供圖象不一致的情況，剛開始總是懷疑自己出錯，重新檢查了電路重新仿真，結(jié)果不變，后經(jīng)過與同學討論后發(fā)現(xiàn)是課本求解的函數(shù)表達式與圖象都出錯了，因此重新求解出表達式并用matlab畫圖與仿真圖象進行比較。六、 個人小結(jié) 此次實驗我通過借書，上網(wǎng)查資料，與同學交流等，初步掌握了PSpice軟件的使用，意識到用軟件進行電路仿真時不要只懂理論，要多動手畫電路圖，多仿真，不能只看書或教程，要一邊動手一邊看書，這樣效率會更高。但從中我也體會到了實驗對于理論的檢驗作用，電路仿真